Question

民間流傳用硝土和草木灰作原料來制取硝酸鉀．硝土中含有硝酸鈣和氯化鈉物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀．制作的主要工藝流程如圖所示：

（1）③⑤⑦均為操作X，該操作是______；
（2）結合圖，分析工藝流程中用加熱蒸發方法得到氯化鈉晶體，而用冷卻結晶法得到硝酸鉀晶體的原因______．

（3）寫出生成白色沉淀B的化學方程式：______．
（4）用含硝酸鈣為50%的硝土40kg與草木灰混合，按上述工藝流程，理論上能制取硝酸鉀的質量是______kg（保留1位小數）．
（5）溶液D可以重復使用的原因是______．

Answer 1

解：（1））③⑤⑦均為操作X，該操作是將固體和液體分開，為過濾；
（2）用加熱蒸發方法得到氯化鈉晶體，而用冷卻結晶法得到硝酸鉀晶體的原因：NaCl的溶解度受溫度變化的影響較小，而KNO₃的溶解度受溫度變化的影響較大．
（3）硝酸鈣與碳酸鉀反應生成碳酸鈣沉淀和硝酸鉀，所以生成白色沉淀B的化學方程式：Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃
（4）已知硝酸鈣為50%的硝土40kg，則硝酸鈣為20kg，根據化學方程式Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃設理論上能制取硝酸鉀的質量為x，列比例式，解得x≈24.6kg；
（5）溶液D可以重復使用的原因是：濾液中仍有較多的KNO₃
故答為：（1）過濾；（2）NaCl的溶解度受溫度變化的影響較小，而KNO₃的溶解度受溫度變化的影響較大．
（3）Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃；（4）24.6kg
（5）濾液中仍有較多的KNO₃（或重復利用濾液中的KNO₃，節約原料，提高原料的利用率）
分析：硝土中含有硝酸鈣和氯化鈉物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀，加水攪拌，硝酸鈣與碳酸鉀反應生成碳酸鈣沉淀和硝酸鉀，經“過濾”除掉碳酸鈣沉淀B；氯化鈉和硝酸鉀混合溶液A加熱蒸發，“過濾”得氯化鈉和熱溶液C硝酸鉀，硝酸鉀熱溶液冷卻至室溫“過濾”得硝酸鉀晶體和溶液D（溶質為硝酸鉀），再回收利用．
（1）③⑤⑦均為操作X，該操作是將固體和液體分開，為過濾；
（2）由溶解度的曲線圖可知：NaCl的溶解度受溫度變化的影響較小，用加熱蒸發方法得到氯化鈉晶體；而KNO₃的溶解度受溫度變化的影響較大，用冷卻結晶法得到硝酸鉀晶體；
（3）硝土中含有硝酸鈣和氯化鈉物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀，加水攪拌，硝酸鈣與碳酸鉀反應生成碳酸鈣沉淀和硝酸鉀；正確書寫此反應的化學方程式；
（4）已知硝酸鈣為50%的硝土40kg，則硝酸鈣為20kg，根據化學方程式Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃可求出理論上能制取硝酸鉀的質量；
（5）硝酸鉀熱溶液冷卻知室溫得硝酸鉀晶體和溶液D（溶質為硝酸鉀），溶液D還有較多的硝酸鉀．
點評：本題主要考查了混合物的分離方法，掌握過濾和結晶的方法步驟，了解酸堿鹽的應用．